一文解析PCB多层板为什么都是偶数层

常见的PCB叠层设计几乎都采用偶数层而不是奇数层。这种趋势可以归因于多种因素：

PCB叠层设计为偶数层的原因

1. 生产工艺：SMT贴片工厂的舞台上，双面覆铜的核心板材是当之无愧的主角。它如同双面镜，将电路板的导电平面巧妙地隐藏在铜质的芯层之中。由于双面覆铜的芯层如同普通百姓般普遍而实惠，大部分PCB便以此为舞台，翩翩起舞。因此，导电平面的数量，如同舞者的步伐，往往以偶数形式优雅展现。

2. 成本优势：偶数层PCB在经济的舞台上占尽先机。奇数层PCB，如同穿着非标准礼服的舞者，需要额外的材料层如介质层来装点，还需非标准的堆叠和层间键合工艺来衬托，这无疑增加了其制造成本。而偶数层PCB，则以简洁明快的步伐，展现出较低的制造成本。

3. 制造可行性：多层PCB如同熟练的舞者，其设计通常符合标准的制造流程，使得制造和处理变得轻而易举。而奇数层PCB，则如同初学者，需要额外的处理步骤来弥补其不足，这无疑增加了制造的复杂性。

4. 减少弯曲风险：在PCB制造的舞台上，不同层之间的层压张力差异可能导致舞者失去平衡，进而弯曲。奇数层PCB如同不稳定的舞者，更容易出现这种弯曲。而偶数层PCB，则如同经过严格训练的舞者，内部和外部层之间的对称性使得其能够更好地抵御弯曲的风险。

5. 热管理：多层PCB如同一位出色的导演，能够巧妙地利用内部层次来管理热量。通过在内部层添加散热层，它能够提高散热效果，为高功率电子设备提供清凉的舞台。

设计师们如同魔术师，可以在设计PCB时施展魔法，增加层数。他们可以在奇数层PCB中添加额外的信号层，或在堆叠的中间添加接地层，这些方法如同魔法般提高了设计的复杂性和性能，却无需增加额外的成本。

一、PCB 多层板的结构

PCB 多层板是由多个导电层和绝缘层交替叠加而成的。导电层通常由铜箔制成，用于传输电子信号;绝缘层则用于隔离不同的导电层，防止信号干扰。常见的 PCB 多层板有四层板、六层板、八层板等。

二、偶数层的优势

(一)对称性与稳定性

对称结构：偶数层的 PCB 多层板具有天然的对称性。例如，四层板由两个信号层和两个电源 / 地层组成，六层板由三个信号层和三个电源 / 地层组成。这种对称结构使得电路板在受热、受力等情况下，能够保持较好的稳定性。均匀分布：对称的结构也有助于热量和应力的均匀分布。在电路板工作过程中，电子元件会产生热量，如果电路板的结构不对称，可能会导致局部过热，影响电子元件的性能和寿命。而偶数层的 PCB 多层板能够更好地平衡热量分布，提高电路板的可靠性。(二)降低电磁干扰

电源 / 地平面：偶数层的 PCB 多层板通常会有多个电源和地平面。这些平面可以提供良好的电磁屏蔽，减少外部电磁干扰对电路板的影响。同时，电源和地平面还可以降低信号层之间的串扰，提高信号的质量。信号回流路径：在 PCB 设计中，信号的回流路径非常重要。偶数层的 PCB 多层板可以更好地规划信号的回流路径，使得信号回流更加顺畅，减少信号反射和失真。例如，在四层板中，信号层可以通过相邻的电源 / 地平面形成良好的回流路径。(三)制造工艺考虑

压合工艺：在 PCB 多层板的制造过程中，需要将多个导电层和绝缘层通过压合工艺结合在一起。偶数层的 PCB 多层板在压合过程中更容易实现均匀的压力分布，从而提高电路板的质量和可靠性。成本因素：从制造工艺的角度来看，偶数层的 PCB 多层板在生产过程中更容易控制成本。由于偶数层的结构相对对称，制造过程中的废品率较低，同时也可以提高生产效率。三、奇数层的局限性

虽然在某些特殊情况下，也会有奇数层的 PCB 多层板出现，但它们通常存在一些局限性。

(一)结构不对称

奇数层的 PCB 多层板结构不对称，容易导致电路板在受热、受力等情况下出现变形和扭曲。这种不对称性也会影响电路板的电磁兼容性和信号质量。

(二)制造难度大

奇数层的 PCB 多层板在制造过程中，压合工艺难度较大，难以实现均匀的压力分布。这可能会导致电路板内部出现空洞、分层等质量问题，降低电路板的可靠性。

(三)成本较高

由于奇数层的 PCB 多层板制造难度大，废品率高，因此生产成本也相对较高。四、总结

综上所述，PCB 多层板大多为偶数层是有其合理性的。偶数层的 PCB 多层板具有对称性与稳定性好、降低电磁干扰、制造工艺简单、成本低等优势。当然，在某些特殊情况下，也可能会使用奇数层的 PCB 多层板，但这需要根据具体的设计需求和制造工艺来进行权衡。

在 PCB 设计和制造领域，不断有新的技术和工艺涌现，以满足电子行业日益增长的需求。无论是偶数层还是奇数层的 PCB 多层板，都需要经过精心的设计和严格的制造工艺，才能确保其性能和质量。

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相对而言，偶数层的PCB确实比奇数层的PCB更有优势。由于介质和箔较少，奇数层PCB的原材料成本略低于偶数层PCB，但其加工成本明显高于偶数层PCB。奇数层PCB需要在核结构工艺的基础上增加非标准层核层粘接工艺。在层压粘接之前，外核需要额外的工艺处理，这增加了外层划伤和蚀刻错误的风险。

奇数层电路板容易弯曲。当PCB在多层电路粘接过程中冷却时，不同的层压张力会导致PCB弯曲。消除电路板弯曲的关键是采用平衡层。奇数层PCB组装时需要特殊的设备和工艺，降低后续处理效率，增加成本，损坏质量。一般来说，在PCB工艺中，四层板比三层板更容易控制，主要是对称性。四层板的翘曲程度可控制在0.7%以下(IPC600标准);三层板的翘曲程度将超过此标准，影响SMT贴片和整个产品的可靠性。因此，一般设计师不设计奇数层板。即使奇数层实现功能，也会设计成假偶数层。由于上述原因，大多数PCB多层板设计偶数层，奇数层较少。

结构对称性

多层PCB采用偶数层主要是为了保持结构的对称性。在多层板中，通常有内部的电源层和接地层，它们之间会隔着信号层或绝缘层。如果层数是奇数，那么在堆叠时就无法保证信号层的对称分布，这会导致信号完整性问题，如阻抗不匹配和电磁干扰。

电磁兼容性

偶数层的PCB可以通过镜像布局的方式，使相邻的信号层之间的电磁场互相抵消，从而减少电磁干扰(EMI)。这种“防护”效果对于高速数字电路和敏感模拟电路尤为重要。

信号完整性

在高速电路设计中，信号完整性是一个关键因素。偶数层的设计有助于实现差分信号的布线，这种信号线对电磁干扰具有较强的抵抗力。同时，对称的层结构有助于维持传输线的阻抗一致性，减少信号反射和串扰。

制造成本和复杂度

从制造的角度来看，偶数层的PCB更容易生产。这是因为在生产过程中，铜箔通常是以一对一对的形式叠加的。如果层数是奇数，那么在生产过程中就需要额外的步骤来处理单独的一层，这不仅增加了制造难度，也提高了成本。

热管理

偶数层的PCB可以更好地进行热管理。内部电源层和接地层可以帮助散热，而对称的结构有助于均匀分布热量，避免热点的产生，提高整个系统的稳定性和可靠性。

多层PCB采用偶数层是基于结构对称性、电磁兼容性、信号完整性、制造成本和热管理等多方面考虑的结果。虽然理论上也可以设计奇数层的PCB，但由于上述种种优势，偶数层设计在实践中更为常见。设计师在规划PCB时，需要权衡多种因素，确保最终的产品能够满足性能要求并具有经济效益。

偶数层的优势

偶数层的PCB多层板因为对称性好，所以具有以下优势：

1. 对称性可以大大降低PCB板的扭曲和变形。

2. 对称性还可以消除PCB板因为热膨胀系数不同而引起的应力变形。

3. 对称性还可以避免电磁波的干扰。

三、 奇数层的缺陷

相比之下，奇数层的PCB多层板就不太理想了。因为奇数层的PCB多层板没有对称性，所以容易出现扭曲和变形。同时，奇数层的PCB多层板也不如偶数层的抗电磁干扰能力强。并且奇数层和偶数层在成本方面没有什么区别，而且多一层铜箔散热效果也会更好，包括走线、阻抗、抗干扰等方面也会表现的更佳，所以一直PCB多层板都是偶数层。

通过以上分析，我们可以得出结论：PCB多层板为什么都是偶数层?因为偶数层的PCB多层板具有对称性，可以避免扭曲和变形，抗电磁干扰能力也更强。这也是PCB多层板设计中的一个基本原则。

总之，在PCB多层板的设计中，我们需要考虑到对称性、防止扭曲和变形、电磁干扰等因素。只有这样，才能设计出高质量的PCB多层板。